DE10112500B9

DE10112500B9 - Elektrohydraulische Antriebseinheit

Info

Publication number: DE10112500B9
Application number: DE10112500A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Forster Franz
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2013-02-07
Anticipated expiration: 2021-03-16
Also published as: DE10112500A1; JP2002354764A; DE10112500B4; JP4099337B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Antriebseinheit mit einem Elektromotor (1) und einer davon angetriebenen hydraulischen Pumpe (4). Zwecks Erweiterung des Einsatzbereiches ist erfindungsgemäß in den Elektromotor (1) zumindest ein weiterer Elektromotor (2) integriert, der mit mindestens einer weiteren hydraulischen Pumpe (5) in Antriebsverbindung steht. Die erste und/oder die zweite hydraulische Pumpe (4; 5) ist bevorzugt zumindest teilweise in den ersten oder zweiten Elektromotor (1; 2) integriert. Die Pumpen (4, 5) können als Zahnradpumpen, insbesondere Zahnringpumpen, ausgebildet sein und einen gemeinsamen Ansaugkanal (13) aufweisen. Die Elektromotoren (1, 2) sind bevorzugt ölgekühlt. Hierbei ist radial zwischen einer Hohlwelle (3) des ersten Elektromotors (1), in der sich der zweite Elektromotor (2) befindet, und einem Gehäuse (16) des zweiten Elektromotors (2) ein Kühlkanal (17) gebildet, der an eine Eingangs- (18) und an eine Ausgangsöffnung (19) angeschlossen ist, die mit einem hydraulischen Kreislauf in Verbindung stehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Antriebseinheit mit einem Elektromotor und einer davon angetriebenen hydraulischen Pumpe.
Derartige Antriebseinheiten werden beispielsweise in Flurförderzeugen eingesetzt. Aus der EP 0 601 751 A1 ist eine Antriebseinheit bekannt, bei der zwei Flügelzellenpumpen von einem gemeinsamen Elektromotor angetrieben werden. Die DE 198 59 287 A1 offenbart eine Antriebseinheit, bei der die beiden Zahnräder einer Außenzahnradpumpe jeweils von einem Elektromotor angetrieben werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Antriebseinheit der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die einen erweiterten Einsatzbereich aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in den Elektromotor zumindest ein weiterer Elektromotor integriert ist, der mit mindestens einer weiteren hydraulischen Pumpe in Antriebsverbindung steht.
Die erfindungsgemäße Antriebseinheit stellt mindestens zwei voneinander unabhängige Förderströme zur Verfügung, die verschiedenen Verbrauchern zugeführt werden können. In den zugehörigen hydraulischen Kreisen sind dabei unterschiedliche Drücke möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die erste und/oder die zweite hydraulische Pumpe zumindest teilweise in den ersten oder zweiten Elektromotor integriert.
Besonders günstig ist es dabei, wenn die beiden hydraulischen Pumpen in einem seitlichen Abschlussdeckel angeordnet sind.
Zweckmäßigerweise sind die beiden Pumpen parallel zueinander angeordnet, wobei die erste Pumpe eine mit dem ersten Elektromotor verbundene hohle Pumpenwelle aufweist, in der eine mit dem zweiten Elektromotor verbundene Pumpenwelle der zweiten Pumpe angeordnet ist.
Die Pumpen sind bevorzugt als Zahnradpumpen, insbesondere Zahnringpumpen, ausgebildet.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die beiden Pumpen einen gemeinsamen Ansaugkanal aufweisen.
Bezüglich der Anordnung des zweiten Elektromotors ist es günstig, wenn der erste Elektromotor einen außenliegenden Stator und einen innenliegenden Rotor umfasst, wobei der Rotor eine Hohlwelle aufweist, in der sich der zweite Elektromotor befindet.
Sofern die Elektromotoren ölgekühlt sind, ergeben sich Vorteile in Bezug auf eine hohe Leistungsdichte und eine geringe Geräuschentwicklung der erfindungsgemäßen Antriebseinheit.
Hierbei ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung radial zwischen der Hohlwelle des ersten Elektromotors und einem Gehäuse des zweiten Elektromotors ein Kühlkanal gebildet, der an eine Eingangs- und an eine Ausgangsöffnung angeschlossen ist, die mit einem hydraulischen Kreislauf in Verbindung stehen.
Zweckmäßigerweise steht die Eingangsöffnung mit einer Rücklaufleitung eines hydraulischen Verbrauchers in Verbindung, der an eine der Pumpen angeschlossen ist, und steht die Ausgangsöffnung mit einem Ansaugkanal der Pumpe in Verbindung.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erste Pumpe ein größeres Fördervolumen als die zweite Pumpe aufweist. Diese Konstruktion ist besonders geeignet für Verbraucher mit stark voneinander abweichendem Mengenbedarf.
Hierbei ist es möglich, beide Pumpen für die unterschiedlichen Verbraucher einer Arbeitshydraulik einzusetzen. Eine andere günstige Ausgestaltung sieht vor, dass die erste Pumpe an eine Arbeitshydraulik und die zweite Pumpe an eine Lenkhydraulik einer fahrbaren Arbeitsmaschine angeschlossen ist. Damit ist sichergestellt, dass die Lenkhydraulik stets ausreichend mit Drucköl versorgt wird. Ein gesondertes Prioritätsventil, wie es bei Antriebseinheiten des Standes der Technik mit nur einem Elektromotor und nur einer Pumpe verwendet wird, ist dabei nicht erforderlich.
Die erfindungsgemäße Antriebseinheit ist besonders gut für eine Arbeitsmaschine geeignet, die als Flurförderzeug ausgebildet ist, wobei die Arbeitshydraulik Hub- und Neigezylinder aufweist.
Sofern bei dieser Anwendung beide Pumpen für die Versorgung der Arbeitshydraulik genutzt werden, kann z. B. die Pumpe mit größerem Fördervolumen an die Hub- und die Neigehydraulik angeschlossen werden, während die kleinere Pumpe der Versorgung z. B. eines Seitenschiebers dient.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Elektromotoren als Drehstrommotoren ausgebildet sind. Drehstrommotoren sind wartungsfrei und ermöglichen auf einfache Weise eine Energie-Rückgewinnung. So kann bei Einsatz der Erfindung in Gabelstaplern Hubenergie zurückgewonnen werden, indem beim Absenken der Hubzylinder die zugeordnete erste Pumpe angetrieben wird und dabei der damit gekoppelte erste Elektromotor generatorisch wirksam ist.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigt
1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Antriebseinheit und
2 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1.
Die erfindungsgemäße Antriebseinheit ist als Doppelpumpenaggregat ausgebildet, das beispielsweise in einem Gabelstapler zum Einsatz kommen kann.
Radial innerhalb eines ersten Elektromotors 1 ist ein zweiter Elektromotor 2 angeordnet. Dieser befindet sich in einer Hohlwelle 3 des innenliegenden Rotors des ersten Elektromotors 1.
Die beiden Elektromotoren 1 und 2 treiben zwei Pumpen 4 und 5 an, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Zahnradpumpen (Zahnringpumpen) ausgeführt und in einem seitlichen Abschlussdeckel 6 der Antriebseinheit parallel zueinander angeordnet sind. Hierbei ist die erste Pumpe 4 axial und radial vollständig in die Antriebseinheit integriert.
Die zweite Pumpe 5 befindet sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel in einer seitlichen Ausbuchtung des Abschlussdeckels 6, ist also axial nicht vollständig in die Antriebseinheit integriert. Selbstverständlich ist es auch möglich, die zweite Pumpe 5 ebenfalls vollständig zu integrieren und den Abschlussdeckel 6 bündig auszubilden.
Die erste Pumpe 4 steht mit der Hohlwelle 3 des ersten Elektromotors 1 in Antriebsverbindung und weist eine hohle Pumpenwelle 4a auf. In der hohlen Pumpenwelle 4a der ersten Pumpe 4 ist eine Pumpenwelle 5b der zweiten Pumpe 5 angeordnet, die von dem zweiten Elektromotor 2 angetrieben wird.
Die Antriebsverbindung zwischen dem Elektromotor 1 und der hohlen Pumpenwelle 4a besteht aus einer Scheibe 7, die mit der Hohlwelle 3 des ersten Elektromotors 1 verbunden und mittels eines Wälzlagers 8 auf dem Abschlussdeckel 6 gelagert ist.
Da der zweite Elektromotor 2 auf der rotierenden Scheibe 7 abgestützt ist, befindet sich zwischen einem zum Abschlussdeckel 6 der Antriebseinheit benachbarten Lagerschild 9 des zweiten Elektromotors 2 und der Scheibe 7 ein Wälzlager 10. Ein auf der entgegengesetzten Seite des Elektromotors 2 angeordnetes Lagerschild 11 ist mit einem in der Figur rechten Abschlussdeckel 12 der Antriebseinheit fest verbunden.
Die beiden Pumpen 4 und 5 weisen einen gemeinsamen Ansaugkanal 13 auf und zwei voneinander getrennte Druckkanäle 14 und 15. Die erste Pumpe 4 verfügt über ein größeres Fördervolumen als die zweite Pumpe 5 und ist an eine Arbeitshydraulik angeschlossen, beispielsweise Hub- und Neigezylinder einer Hubhydraulik eines Gabelstaplers. Die zweite Pumpe 5 dient bevorzugt der Versorgung einer hydraulischen Lenkung oder weiterer Nebenverbraucher.
Radial zwischen der Hohlwelle 3 des ersten Elektromotors 1 und einem Gehäuse 16 des zweiten Elektromotors 2 ist ein ringzylindrischer Kühlkanal 17 gebildet, der wesentlicher Bestandteil einer Ölkühlung der beiden Elektromotoren 1 und 2 ist. Hierbei ist eine im Abschlussdeckel 12 und dem Lagerschild 11 angeordnete Eingangsöffnung 18 des Kühlkanals 17 an eine Rücklaufleitung eines oder mehrerer Verbraucher angeschlossen.
Wie aus 2 ersichtlich, ist eine Ausgangsöffnung 19 des Kühlkanals 17 in der Scheibe 7 vorgesehen und steht mit einem Kanal 20 in Verbindung, der an den Ansaugkanal 13 angeschlossen ist. Mit Hilfe von Hydrauliköl, das durch die Eingangsöffnung 18, den Kühlkanal 17 und die Ausgangsöffnung 19 fließt, werden die beiden Elektromotoren 1 und 2 gekühlt. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine Steuerung der Elektromotoren 1 und 2 zu kühlen. Dabei ist die Steuerung zweckmäßigerweise an die Antriebs angeflanscht, so dass die Ölkühlung der Elektromotoren 1 und 2 die Steuerung mitkühlt.

Claims

Elektrohydraulische Antriebseinheit mit einem Elektromotor und einer davon angetriebenen hydraulischen Pumpe, dadurch gekennzeichnet, dass in den Elektromotor (1) zumindest ein weiterer Elektromotor (2) integriert ist, der mit mindestens einer weiteren hydraulischen Pumpe (5) in Antriebsverbindung steht.
Elektrohydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite hydraulische Pumpe (4; 5) zumindest teilweise in den ersten oder zweiten Elektromotor (1; 2) integriert ist.
Elektrohydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden hydraulischen Pumpen (4, 5) in einem seitlichen Abschlussdeckel (6) angeordnet sind.
Elektrohydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Pumpen (4, 5) parallel zueinander angeordnet sind, wobei die erste Pumpe (4) eine mit dem ersten Elektromotor (1) verbundene hohle Pumpenwelle (4a) aufweist, in der eine mit dem zweiten Elektromotor (2) verbundene Pumpenwelle (5a) der zweiten Pumpe (5) angeordnet ist.
Elektrohydraulische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpen (4, 5) als Zahnradpumpen, insbesondere Zahnringpumpen, ausgebildet sind.
Elektrohydraulische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Pumpen (4, 5) einen gemeinsamen Ansaugkanal (13) aufweisen.
Elektrohydraulische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Elektromotor (1) einen außenliegenden Stator und einen innenliegenden Rotor umfasst, wobei der Rotor eine Hohlwelle (3) aufweist, in der sich der zweite Elektromotor (2) befindet.
Elektrohydraulische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotoren (1, 2) ölgekühlt sind.
Elektrohydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 7 und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet dass radial zwischen der Hohlwelle (3) des ersten Elektromotors (1) und einem Gehäuse (16) des zweiten Elektromotors (2) ein Kühlkanal (17) gebildet ist, der an eine Eingangs- (18) und an eine Ausgangsöffnung (19) angeschlossen ist, die mit einem hydraulischen Kreislauf in Verbindung stehen.
Elektrohydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsöffnung (18) mit einer Rücklaufleitung eines hydraulischen Verbrauchers in Verbindung steht, der an eine der Pumpen (4; 5) angeschlossen ist, und die Ausgangsöffnung (19) mit einem Ansaugkanal (13) der Pumpe (4; 5) in Verbindung steht.
Elektrohydraulische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumpe (4) ein größeres Fördervolumen aufweist als die zweite Pumpe (5).
Elektrohydraulisches Antriebseinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumpe (4) an eine Arbeitshydraulik und die zweite Pumpe (5) an eine Lenkhydraulik einer fahrbaren Arbeitsmaschine angeschlossen ist.
Elektrohydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsmaschine als Flurförderzeug ausgebildet ist und die Arbeitshydraulik Hub- und Neigezylinder aufweist.
Elektrohydraulische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotoren (1, 2) als Drehstrommotoren ausgebildet sind.